摘要：针对市场上普通臂挖掘机作业能力有限和挖掘轨迹规划的问题,以三节臂反铲液压挖掘机为研究对象,对比分析挖掘机平整工况的作业范围,并以最短挖掘时间为目标,提出一种挖掘机平整工况的运动规划方法。首先,以工作装置各部件转角的变化范围作为边界条件,通过MATLAB对三节臂挖掘机和普通臂挖掘机平整工况的作业范围进行仿真;其次,将求解出的作业范围均分为5段,以最短挖掘时间为目标,采用粒子群优化(PSO)算法对各关节插值时间进行优化,得到满足条件的最优时间以及各个油缸的位置、速度和加速度曲线。仿真结果表明该机型平整范围比普通臂挖掘机增加12.13%,各液压油缸运动平稳且满足系统流量的要求。平整工况下该机型的时间最优运动规划方法可适用于其他工况下挖掘轨迹的运动规划,最终为实现完全自动挖掘、提升作业效率和作业质量提供理论依据和技术支持。

摘要：混凝土泵车工作时臂架末端振动较大,严重影响操作稳定性和安全性,因此针对混凝土泵车臂架结构的优化设计研究很有必要。以某型号混凝土泵车为研究对象,联合MATLAB软件和HyperWorks软件进行整车输送管激励载荷求解和施加,通过瞬态动响应仿真分析得到臂架末端振动。在原始模型上对臂架板厚和刚度进行修改,最终确定减振效果最明显的优化方案。通过实车打水试验对优化后的臂架减振效果进行检验,验证了该技术手段的可靠性,为混凝土泵车进一步减振研究和稳定性分析提供了方法。

摘要：针对具有单工作轮冲击压路机的结构特点,分析了非圆横截面轮工作装置的载荷特征,建立了三维实体虚拟样机模型。模型选用典型的作业工况进行了仿真分析,探索了非圆横截面工作轮作业时与地面的接触关系,并与实车试验进行了对比。模型精度满足设计要求,可以用于预测和评估单轮式冲击压路机的性能,优选后的设计方案在实际产品应用中取得了很好的效果,为改型设计和参数确定提供理论依据和技术支持,具有实际应用价值。

摘要：为了减小冲击压路机作业时引起的冲击与振动,仿真研究了减振系统参数对作用于牵引车的冲击载荷的影响特性.通过分析冲击压路机的结构和作业特点,建立了减振系统的动力学方程.在UG软件中建立整机的实体模型,然后将其导入多体动力学仿真软件ADAMS中,建立包含轮胎与地面的动力学模型,在典型工况下仿真了整机的动力学特性,将仿真结果与试验数据对比,验证了模型的正确性.通过参数化设计研究方法将模型参数化,仿真分析了减振系统的刚度、阻尼参数变动时牵引载荷的变化,获得了参数影响的灵敏度曲线和载荷曲线,给出了参数值的合理范围.结果表明,系统的第1级阻尼和第2级刚度对牵引载荷的影响较大,整机仿真模型能够模拟冲击压路机的实际工况,为工程优化提供参考.

摘要：分布式驱动车辆能够独立驱动和控制每个车轮,具有结构紧凑,传动效率高,易于精确控制等特点.以多个电控单元协调控制系统的总线通信为研究对象,基于SAE J1939与CAN2.0B总线协议,设计了多控制节点间的数据通信协议,并利用控制器快速原型开发方法与自动代码生成技术构建了通信系统的软件与硬件平台.在车轮空载条件下,对通信系统进行了实车测试,结果表明,控制指令、电机转速、电机电流与控制器温度等信号传输正确可靠,通信系统抗干扰能力强,能满足底盘系统的实时性控制需求.

摘要：为改善传统车辆悬架的性能,借鉴自然进化而来的袋鼠腿部结构,提出一种双菱形仿袋鼠腿悬架。为研究该悬架的行为特性,采用Lagrange方程法推导其动力学模型;基于动力学模型分别设计其PID和Fuzzy-PID控制器;在MATLAB/simulink环境下,建立其被、主动仿真模型并开展特性仿真与分析。研究发现:①被、主动模式下,车身垂向加速度、悬架动挠度及轮胎动位移均方根,随着车速和路面等级的增加均有所增加且在允许范围内。②不同路面等级下,随着车速的增加,被、主动模式的车身垂向加速度传递率数值基本相同,均呈单调递减趋势,(如,被动模式的车身垂向加速度传递率在1.64%~0.80%之间变化),但主动模式优于被动模式,Fuzzy-PID控制优于PID控制(约下降0.5%~0.6%);③不同路面等级下,随着车速的增加,被、主动模式的轮胎动位移传递率数值均增加,但其增加率呈下降趋势。从传递率数值上看,主动模式明显优于被动模式(约减少15%~25%,高车速时下降明显),但Fuzzy-PID控制与PID控制效果基本相同;④由车身加速度、悬架动挠度和轮胎动位移传递率频响特性可知双菱形仿袋鼠腿悬架有两个峰值,第一个峰值在0.8 Hz附近,第二个峰值在15 Hz附近;主动控制下悬架的舒适性和稳定性均优于被动悬架,Fuzzy-PID较PID控制效果更佳。研究结果表明:所提悬架的结构设计合理、方案可行。该悬架具有良好的路面适应性、高速舒适性和稳定性,这些特性与袋鼠腿的运动特性相吻合,验证了该研究思路的正确性和控制方法的有效性。

摘要：在一定的泵送频率下,混凝土泵车会出现共振现象,导致臂架末端剧烈振动,因此对整车进行模态分析很有必要;而不同姿态下的泵车,其有限元模型的建模和变姿态极其繁琐、耗时且易出错。基于HyperWorks软件进行二次开发,实现对某型号混凝土泵车不同姿态的自动调整和模态的自动化分析。通过模态分析得到整车固有频率和振型,分析不同姿态对整车模态的影响。最后通过实车试验进行对比分析,验证二次开发的有效性,为混凝土泵车的减振结构设计和有限元二次开发提供参考。

摘要：为多域车辆的陆地行驶,设计了轮边电机驱动系统,构建了基于轮边驱动系统的车辆模型,并对驱动控制方法进行了研究。在转向动力学理论分析基础上,在ADAMS中建立了多体动力学模型;提出了车辆驱动与转向的控制策略,在Matlab/Simulink环境建立了控制模型,运用联合仿真方法对车辆在直线加速、转向和制动等典型工况下的行驶性能进行仿真验证。结果表明车辆的主要性能符合预期目标,驱动控制策略有效。

摘要：比较了传统的和基于三维建模技术的产品设计方法。介绍了Pro/ENGINEER软件的特点,提出了从产品设计和三维建模技术的角度,利用Pro/E开发平台进行工程设计的新方法,并给出了应用实例。

摘要：涵道风扇较同样直径的螺旋桨能产生更大的升力,且结构紧凑、安全性高、噪音低。以此为推力装置的可垂直起降飞行器具有良好发展前景。但其系统动力学特性是属于多变量、强耦合的非线性系统,在控制系统的设计中必须进行良好的解耦设计。纵置双涵道式飞行器的飞行控制系统的控制特征进行了分析,建立基本的控制系统动力学模型,利用模型跟踪解耦自适应控制系统原理进行飞行控制系统设计,并在多域机动平台上完成了验证试验,结果证明该方法有效地减小了轴间耦合,飞行器悬停状态基本稳定。